CN102547737A - 一种下行干扰抑制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种下行干扰抑制方法及系统,所述方法包括:对分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的用户进行调度时,将该多个扇区中不同扇区的小区边缘用户调度到不同的资源上;对小区中的扇区边缘用户,该扇区边缘用户所在扇区和所邻近的扇区以联合数据传输的方式为该扇区边缘用户传输下行数据。所述系统包括:第一子系统和第二子系统。采用本发明后,既解决了小区边缘和扇区边缘用户的同频干扰问题,又提高了扇区中心用户的频谱利用率,从而使得同频组网的效率得到大幅度的提高。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种下行干扰干扰抑制方法及系统。
背景技术
多天线技术是无线移动通信领域中智能天线技术的一个重大突破,该技术可以在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,还可以利用多径来减轻多径衰落,并能有效地消除信道干扰、提高信道的可靠性、降低误码率,是新一代移动通信系统采用的关键技术。其已经被广泛地应用于LTE(Long Term Evolution,长期演进)和WiMAX(World Interoperability for Microwave Access,全球微波接入互操作性)等多种无线宽带系统中。
如图1所示,对于以蜂窝结构布置网络的无线通信系统来说,相邻小区、扇区边缘的同频干扰是导致通信质量下降的最重要因素之一,而对于扇区中心的用户来说,提高其频谱效率也是另外一个问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种下行干扰抑制方法及系统,以克服现有系统中相邻小区、扇区同频干扰的问题。
为解决上述问题,本发明提供了一种下行干扰抑制方法,包括:
对分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的用户进行调度时,将所述多个扇区中不同扇区的小区边缘用户调度到不同的资源上;
对小区中的扇区边缘用户,所述扇区边缘用户所在扇区和所邻近的扇区以联合数据传输的方式为所述扇区边缘用户传输下行数据。
进一步地,上述方法还可具有以下特征:
所述对分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的用户进行调度时,将所述多个扇区中不同扇区的小区边缘用户调度到不同的资源上,具体包括:
将所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区共用的下行传输帧的部分或全部资源在频域上划分为N个子资源块,每一子资源块对应于所述多个扇区中的一个扇区,其中,N大于等于所述多个扇区的个数;
对所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,基站将该扇区中的小区边缘用户调度到与该扇区对应的一个子资源块上。
进一步地,上述方法还可包括:
对所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,基站将该扇区中的中心区域用户调度到所述N个子资源块中与其他扇区对应的子资源块上。
进一步地,上述联合数据传输的方式如下:
参与联合数据传输的每一扇区的发射天线在相同的频率上发送数据W i s ;其中, s 表示待传输的一个扇区边缘用户的数据符号向量;W i 表示参与联合数据传输的多个相邻扇区中第i个扇区使用的预编码矩阵或者向量,其中,i=1,2,…I,I为参与联合数据传输的扇区的个数。
进一步地,上述联合数据传输的方式如下:
参与联合数据传输的每一扇区的发射天线在相同的频率上发送数据W i s ;
其中, ,s l 表示待传输的第l个扇区边缘用户的数据符号向量,l=1,2,…L,L为大于等于2的整数;W i 表示参与联合数据传输的多个相邻扇区中第i个扇区使用的预编码矩阵或者向量,i=1,2,…I,I为参与联合数据传输的扇区的个数。
进一步地,上述方法还可具有以下特征:
对所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,基站在小区边缘用户所调度到的子资源块上使用的发射功率大于在其他子资源块上使用的发射功率。
相应地,本发明还提供了一种下行干扰抑制系统,包括:
第一子系统,用于对分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的用户进行调度时,将所述多个扇区中不同扇区的小区边缘用户调度到不同的资源上;
第二子系统,用于对小区中的扇区边缘用户,所述扇区边缘用户所在扇区和所邻近的扇区以联合数据传输的方式为所述扇区边缘用户传输下行数据。
进一步地,上述系统还可具有以下特征:
所述第一子系统中包括:
第一装置,用于将所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区共用的下行传输帧的部分或全部资源在频域上划分为N个子资源块,每一子资源块对应于所述多个扇区中的一个扇区,其中,N大于等于所述多个扇区的个数;
第二装置,用于对所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,将该扇区中的小区边缘用户调度到与该扇区对应的一个子资源块上。
进一步地,上述系统还可具有以下特征:
所述第二装置还用于对所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,将该扇区中的中心区域用户调度到所述N个子资源块中与其他扇区对应的子资源块上。
进一步地,上述系统还可具有以下特征:
所述第二子系统中包含参与联合数据传输的每一扇区的发射天线,所述参与联合数据传输的每一扇区的发射天线用于在相同的频率上发送数据W i s ;其中, s 表示待传输的一个扇区边缘用户的数据符号向量;W i 表示参与联合数据传输的多个相邻扇区中第i个扇区使用的预编码矩阵或者向量,其中,i=1,2,…I,I为参与联合数据传输的扇区的个数。
进一步地,上述系统还可具有以下特征:
所述第二子系统中包含参与联合数据传输的每一扇区的发射天线,所述参与联合数据传输的每一扇区的发射天线用于在相同的频率上发送数据W i s ;
其中,,s l 表示待传输的第l个扇区边缘用户的数据符号向量,l=1,2,…L,L为大于等于2的整数;W i 表示参与联合数据传输的多个相邻扇区中第i个扇区使用的预编码矩阵或者向量,i=1,2,…I,I为参与联合数据传输的扇区的个数。
进一步地,上述系统还可具有以下特征:
所述第二装置还用于对所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,在小区边缘用户所调度到的子资源块上使用的发射功率大于在其他子资源块上使用的发射功率。
本发明主要针对干扰问题和频谱效率问题提出解决方案,利用本发明的资源划分方法和调度方法和数据传输方法,既解决了小区边缘和扇区边缘用户的同频干扰问题,又提高了扇区中心用户的频谱利用率,从而使得同频组网的效率得到大幅度的提高。
附图说明
图1为现有技术中蜂窝网络中相邻小区模型示意图;
图2为本发明实施例中下行干扰抑制方法的流程图;
图3为本发明应用示例一中对资源块进行划分方式;
图4为本发明应用示例二中对资源块进行划分方式;
图5为本发明应用示例三中对资源块进行划分方式;
图6为本发明应用示例四中对资源块进行划分方式。
具体实施方式
下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
对那些位于不同小区边缘的用户来说,由于采用多基站协作数据传输往往需要大量的协作和信令传输,其实现复杂度较高,所以对于这个区域的用户,采用干扰协调避免的方法是不错的选择,而对于同一小区下相邻扇区中的扇区边缘用户来说,协作数据传输则是干扰避免较为理想的解决方案,因为这些扇区属于同一基站,所以协作传输所需信令和数据交互简单和易于实现。
需要说明的是,本文所述小区边缘用户是指位于设定的小区边缘区域或者其信噪比低于预设值的用户;扇区边缘用户是指位于设定的扇区边缘区域但不属于小区边缘用户的用户;中心区域用户是指一扇区内除小区边缘用户及扇区边缘用户之外的其他用户。
基于上述分析,如图2所示,本实施例提供了一种下行干扰抑制方法,包括以下步骤:
步骤10、对分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的用户进行调度时,将该多个扇区中不同扇区的小区边缘用户调度到不同的资源上;
步骤20、对小区中的扇区边缘用户,该扇区边缘用户所在扇区和所邻近的扇区以联合数据传输的方式为该扇区边缘用户服务。
由于分属不同小区的相邻扇区中的小区边缘用户在不同的频段被调度,因此,解决了相邻小区间用户的同频干扰问题。
步骤10在具体实现时,可包括以下步骤:
步骤101、将分属不同小区且彼此相邻的多个扇区共用的下行传输帧的部分或全部资源在频域上划分N个子资源块,每一子资源块对应于所述多个扇区中的一个扇区,其中,N大于等于上述多个扇区的个数;
步骤102、对上述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,基站将该扇区中的小区边缘用户调度到与该扇区对应的一个子资源块上。
而对于分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,可由基站将该扇区中的中心区域用户调度到上述N个资源块中与其他扇区中与其他扇区对应的子资源块上。
此外,上述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,在小区边缘用户所调度到的子资源块上使用的发射功率大于在其他子资源块上使用的发射功率。
利用步骤20对小区中的扇区边缘用户,可由该基站将该用户调度到除上述子资源块之外的第二资源块上,且采用联合数据传输的方式进行下行数据的传输。而所述联合数据传输方式,包括:
当同一小区下属多个相邻扇区共同为一个扇区边缘用户提供服务时,参与联合数据传输的每一扇区对应的发射天线在相同的频率上发送数据W i s 。其中, s 为K×1的向量(K为正整数),表示待传输的数据符号向量;W i 表示参与联合数据传输的多个相邻扇区中扇区i使用的预编码矩阵或者向量,其中,i=1,2,…,I,I为上述参与联合数据传输的相邻扇区的个数;
当同一小区下属多个相邻扇区共同为至少两个扇区边缘用户提供服务时,参与联合数据传输的每一扇区对应的发射天线在相同的频率上发送数据W i s 。其中,,L为正整数,表示位于接收同一小区下属多个相邻扇区间服务的扇区边缘用户的数量; s 表示待传输的数据符号向量,s l 为待传输的第l个扇区边缘用户的数据符号向量,l=1,2,…,L;W i 表示参与联合数据传输的多个相邻扇区中扇区i使用的预编码矩阵或者向量,其中,i=1,2,…,I,I为上述参与联合数据传输的相邻扇区的个数。
相应地,本实施例中,下行干扰抑制系统,包括:
第一子系统,用于对分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的用户进行调度时,将所述多个扇区中不同扇区的小区边缘用户调度到不同的资源上;
第二子系统,用于对小区中的扇区边缘用户,所述扇区边缘用户所在扇区和所邻近的扇区以联合数据传输的方式为所述扇区边缘用户传输下行数据。
较优地,
所述第一子系统中包括:
第一装置,用于将所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区共用的下行传输帧的部分或全部资源在频域上划分为N个子资源块,每一子资源块对应于所述多个扇区中的一个扇区,其中,N大于等于所述多个扇区的个数;
第二装置,用于对所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,将该扇区中的小区边缘用户调度到与该扇区对应的一个子资源块上。
较优地,
所述第二装置还用于对所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,将该扇区中的中心区域用户调度到所述N个子资源块中与其他扇区对应的子资源块上。
较优地,
所述第二子系统中包含参与联合数据传输的每一扇区的发射天线,所述参与联合数据传输的每一扇区的发射天线用于在相同的频率上发送数据W i s ;其中, s 表示待传输的一个扇区边缘用户的数据符号向量;W i 表示参与联合数据传输的多个相邻扇区中第i个扇区使用的预编码矩阵或者向量,其中,i=1,2,…I,I为参与联合数据传输的扇区的个数。
较优地,
所述第二子系统中包含参与联合数据传输的每一扇区的发射天线,所述参与联合数据传输的每一扇区的发射天线用于在相同的频率上发送数据W i s ;
其中,,s l 表示待传输的第l个扇区边缘用户的数据符号向量,l=1,2,…L,L为大于等于2的整数;W i 表示参与联合数据传输的多个相邻扇区中第i个扇区使用的预编码矩阵或者向量,i=1,2,…I,I为参与联合数据传输的扇区的个数。
较优地,
所述第二装置还用于对所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,在小区边缘用户所调度到的子资源块上使用的发射功率大于在其他子资源块上使用的发射功率。
以下用几个应用示例对步骤10和步骤20中资源块的划分方法进行进一步说明。需要说明的是,为了保证在资源块划分上的一致性,该划分方法必须是由系统预先设定或者由所有参与划分的基站协商而确定。
应用示例一
如图3所示,将多个相邻基站下属的各扇区共用的下行传输帧中一段连续时间段t 1 (如应用在OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,正交频分多址)系统中可包含连续的多个OFDM或者OFDMA传输符号)和整个带宽的时频二维资源块设置为P t1 。并且,进一步将P t1 划分成3个子资源块P tf_1 、P tf_2 、P tf_3 ,并且每个资源块的大小可以由系统预先规定,或者由相邻基站之间根据当前的业务负载情况协商确定。
各相邻基站将t 1 之后的连续时间段t 2 (如应用在OFDM/OFDMA系统中可包含连续的多个OFDM或者OFDMA传输符号)和整个带宽的时频二维资源块设置为P t2 ,各基站对应的P t2 可以不同。
应用示例二
如图4所示,当系统的下行传输帧由多个子帧构成时,可采用下述资源块划分方法:将子帧i所在资源块设置为P t1 ,将子帧i+1所在资源块设置为P t2- ,将子帧i+2所在资源块设置为P t1 ,将子帧i+3所在资源块设置为P t2- ,以此类推。然后,进一步将P t1 划分成3个子资源块P tf_1 、P tf_2 、P tf_3 ,并且每个资源块的大小可以由系统预先规定,或者由相邻基站之间根据当前的业务负载情况协商确定。
应用示例三
如图5所示,当系统的下行传输帧由多个子帧构成时,可采用下述资源块划分方法:将子帧i及i+1所在资源块设置为P t1 ,将子帧i+2及i+3所在资源块设置为P t2- ,以此类推。然后,进一步将P t1 划分成3个子资源块P tf_1 、P tf_2 、P tf_3 ,并且每个资源块的大小可以由系统预先规定,或者由相邻基站之间根据当前的业务负载情况协商确定。
应用示例四
如图6所示,当系统的下行传输帧由多个子帧构成时,可采用下述资源块划分方法:将子帧i、i+1及i+2所在资源块设置为P t1 ,将子帧i+k及i+k+1所在资源块设置为P t2- 。然后,进一步将P t1 划分成3个子资源块P tf_1 、P tf_2 、P tf_3 ,并且每个资源块的大小可以由系统预先规定,或者由相邻基站之间根据当前的业务负载情况协商确定。
从应用示例二、三、四可以看出,当系统的下行传输帧由多个子帧构成时,第一资源块P t1 在时域上可以占用1个或多个连续或不连续的子帧,而第二资源块P t2 在时域上也可以占用1个或多个连续或不连续的子帧。
下面用一个应用示例对本发明所述下行干扰抑制方法进行进一步说明。在本示例中采用上述应用示例二所述资源块划分方法,由于资源块划分方法已在前文进行了详细说明,下述示例仅用于说明基站如何在已经完成划分的资源块上进行用户调度。
在完成资源块划分后,三个相邻基站分别对其下属各扇区的用户采用如下调度方法(假设这三个基站中,基站1中的扇区1、基站2中的扇区2和基站3中的扇区3为相邻扇区):
基站1将扇区1中的小区边缘用户调度到P tf_1 上;将扇区1中的中心区域用户调度到P tf_2 和/或P tf_3 上。其中,基站1在P tf_1 上使用的发射功率大于在P tf_2 和P tf_3 上使用的发射功率。
基站2将扇区2中的小区边缘用户调度到P tf_2 上,将扇区2的中心区域用户调度到P tf_1 和/或P tf_3 上。其中,基站2在P tf_2 上使用的发射功率大于在P tf_1 和/或P tf_3 上使用的发射功率。
基站3将扇区3的小区边缘用户调度到P tf_3 上;将扇区3的中心区域用户调度到P tf_1 和/或P tf_2 上。其中,基站3在P tf_3 上使用的发射功率大于在P tf_1 和/或P tf_2 上使用的发射功率。
为了避免干扰上述基站1、基站2及基站3将本基站下属各扇区中的扇区边缘用户调度到P t2 上,且采用联合数据传输的方式为扇区边缘用户传输下行数据。当然系统为轻载的情况下,如小区边缘用户所调度到的子资源块有剩余资源,由于干扰不大,也可以将扇区边缘用户调度到小区边缘用户所调度到的子资源块上。
采用联合数据传输的方式为扇区边缘用户传输下行数据,具体如下:
当至少两个扇区共同为一个用户提供服务,假设发送给该用户的待传输数据为 s ,则基站先分别用这多个扇区的预编码矩阵对该传输数据进行预编码,然后用各扇区对应的发射天线在相同的频率上将预编码后的数据发送出去。以扇区1和扇区2共同为一个用户提供服务为例,则扇区1发送的数据为W 1 s ,扇区2发送的数据为W 2 s ,其中,扇区1的预编码矩阵W 1 为N t1 ×L的矩阵,N t1 为扇区1的发射天线数目,为待传输数据中包含的调制符号数目,扇区2的预编码矩阵W 2 为N t2 ×L的矩阵,N t2 为扇区1的发射天线数目。
当至少两个扇区共同为至少两个用户提供服务,以两用户为例,假设发送给这两个用户的待传输数据分别为s 1 和s 2 ,则基站先分别用这多个扇区的预编码矩阵对上述两个传输数据组成的列向量进行预编码,然后用各扇区对应的发射天线在相同的频率上将预编码后的数据发送出去。以扇区1和扇区2共同为一个用户提供服务为例,则扇区1发送的数据为W 1 s ,扇区2发送的数据为W 2 s ,其中,,扇区1的预编码矩阵W 1 为N t1 ×L的矩阵,N t1 为扇区1的发射天线数目,为所有待传输数据中包含的调制符号数目,扇区2的预编码矩阵W 2 为N t2 ×L的矩阵,N t2 为扇区1的发射天线数目。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成,所述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。根据本发明的发明内容,还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种下行干扰抑制方法,包括:
对分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的用户进行调度时,将所述多个扇区中不同扇区的小区边缘用户调度到不同的资源上;
对小区中的扇区边缘用户,所述扇区边缘用户所在扇区和所邻近的扇区以联合数据传输的方式为所述扇区边缘用户传输下行数据。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述对分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的用户进行调度时,将所述多个扇区中不同扇区的小区边缘用户调度到不同的资源上,具体包括:
将所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区共用的下行传输帧的部分或全部资源在频域上划分为N个子资源块,每一子资源块对应于所述多个扇区中的一个扇区,其中,N大于等于所述多个扇区的个数;
对所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,基站将该扇区中的小区边缘用户调度到与该扇区对应的一个子资源块上。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
对所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,基站将该扇区中的中心区域用户调度到所述N个子资源块中与其他扇区对应的子资源块上。
4.如权利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,所述联合数据传输的方式如下:
参与联合数据传输的每一扇区的发射天线在相同的频率上发送数据W i s ;其中, s 表示待传输的一个扇区边缘用户的数据符号向量;W i 表示参与联合数据传输的多个相邻扇区中第i个扇区使用的预编码矩阵或者向量,其中,i=1,2,…I,I为参与联合数据传输的扇区的个数。
5.如权利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,所述联合数据传输的方式如下:
参与联合数据传输的每一扇区的发射天线在相同的频率上发送数据W i s ;
其中,,s l 表示待传输的第l个扇区边缘用户的数据符号向量,l=1,2,…L,L为大于等于2的整数;W i 表示参与联合数据传输的多个相邻扇区中第i个扇区使用的预编码矩阵或者向量,i=1,2,…I,I为参与联合数据传输的扇区的个数。
6.如权利要求2或3所述的方法,其特征在于:
对所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,基站在小区边缘用户所调度到的子资源块上使用的发射功率大于在其他子资源块上使用的发射功率。
7.一种下行干扰抑制系统,包括:
第一子系统,用于对分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的用户进行调度时,将所述多个扇区中不同扇区的小区边缘用户调度到不同的资源上;
第二子系统,用于对小区中的扇区边缘用户,所述扇区边缘用户所在扇区和所邻近的扇区以联合数据传输的方式为所述扇区边缘用户传输下行数据。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于:
所述第一子系统中包括:
第一装置,用于将所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区共用的下行传输帧的部分或全部资源在频域上划分为N个子资源块,每一子资源块对应于所述多个扇区中的一个扇区,其中,N大于等于所述多个扇区的个数;
第二装置,用于对所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,将该扇区中的小区边缘用户调度到与该扇区对应的一个子资源块上。
9.如权利要求8所述的系统,其特征在于:
所述第二装置还用于对所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,将该扇区中的中心区域用户调度到所述N个子资源块中与其他扇区对应的子资源块上。
10.如权利要求7或8或9所述的系统,其特征在于:
所述第二子系统中包含参与联合数据传输的每一扇区的发射天线,所述参与联合数据传输的每一扇区的发射天线用于在相同的频率上发送数据W i s ;其中, s 表示待传输的一个扇区边缘用户的数据符号向量;W i 表示参与联合数据传输的多个相邻扇区中第i个扇区使用的预编码矩阵或者向量,其中,i=1,2,…I,I为参与联合数据传输的扇区的个数。
12. 如权利要求8或9所述的系统,其特征在于:
所述第二装置还用于对所述分属不同小区且彼此相邻的多个扇区中的每一扇区,在小区边缘用户所调度到的子资源块上使用的发射功率大于在其他子资源块上使用的发射功率。
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